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有關垃圾焚燒發電廠熱能轉換效率的幾點分析

   日期:2017-10-12     來源:環衛科技網 作者:李雙愉    瀏覽:77    

  垃圾焚燒余熱利用主要方式是設置余熱鍋爐,利用余熱鍋爐產生的蒸汽供熱、發電。有效實現生活垃圾在焚燒爐內充分燃燒;在爐內實現無害化處理,最終實現向熱能-電能的轉換。目前,國內已建成焚燒設施的城市生活垃圾低位發熱值大致在4600kj/kg,含水率約為30~60%左右,與發達國家城市相比,其特征是熱值低、含水率高、成分復雜。早期引進建設的垃圾焚燒設施,主要解決減容和無害化處理,垃圾焚燒熱能-電能轉換效率較低,熱能-電能轉換效率遠低于國外垃圾發電廠,因而垃圾發電效率仍有潛力可挖。

  而我認為垃圾焚燒熱能——電能轉換效率低下主要體現在以下幾個方面:

  1、因垃圾燃燒煙氣中腐蝕性氣體,對余熱鍋爐受熱面產生腐蝕。余熱鍋爐設計難以選擇較高蒸汽參數。為避免低溫腐蝕,垃圾鍋爐排煙溫度又不能過低。因而,提高垃圾焚燒鍋爐熱效率亦受到一定限制。目前垃圾鍋爐熱效率一般在70%左右。

  2、發電工質參數偏低,在汽輪機內焓降偏小。熱力發電廠提高發電效率基本途徑是,盡可能提高汽輪機發電工質參數;降低汽機輪排汽參數,增加機內焓降。然而與普通余熱鍋爐不同,生活垃圾焚燒的是日常生活產生的不同固體廢棄物構成的混合體,燃燒過程中產生酸性腐蝕性氣體,其特有燃燒工況極易在鍋爐金屬受熱面產生高溫腐蝕。為避免采用價格昂貴的耐高溫腐蝕所需特殊鋼材,控制焚燒鍋爐造價,在當前條件下,垃圾鍋爐蒸汽參數不宜過高。大多數發達國家垃圾焚燒鍋爐蒸汽參數在4MPa/400℃以下,均低于常規小型熱力發電廠發電工質參數,因而垃圾電廠熱效率低于小型熱力發電廠。

  3、發電工質做功后冷源損失偏大。最大熱能損失是蒸汽做功后乏汽在汽機凝汽器中凝結放熱損失,亦稱為汽輪機冷源損失,這部分作功后乏汽因其溫度較低(一般在28-42℃)難以直接利用。

  4、熱力系統設計不完善,一些可利用熱能未充分利用。一些垃圾發電廠熱力系統設計蒸汽直接冷凝器,用于在緊急狀態下(如汽機因突發事故停運)直接冷卻鍋爐蒸汽。為避免直接冷凝器和供汽管道在投用時發生水擊,要求在焚燒設備運行情況下,冷凝器處于熱備用狀態,因而必須保證系統直接冷凝設備有少量蒸汽流動,在運行中其流量調節閥開度往往大于實際需要。一些垃圾電廠選擇機組功率偏小,在設備正常運行時,將熱力系統多余蒸汽直接冷卻。供直接冷凝器蒸汽非但不做功,反而需耗能冷卻,產生電能損失和熱能直接冷凝損失。

  5、鍋爐排污的熱能損失。垃圾鍋爐在運行中,為使爐水含鹽量控制在允許范圍內,在運行中采用排除一部分爐水,以放走一部分鹽分和爐水中渣、垢,代之以較清潔給水,這種方式稱之為鍋爐排污。鍋爐排污水是壓力較高的飽和水,可以進行減壓,分離一些參數較低的蒸汽予以利用。

  因此提高垃圾焚燒熱能-電能轉換效率主要途徑也是提高垃圾鍋爐熱效率;選擇適當的發電工質參數,完善本廠熱力系統。

 
標簽: 垃圾焚燒發電
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